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        回采工作面使用超前液壓支架進行超前支護工藝的探索與實踐

        2016-04-14 20:23:55張建偉
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年8期
        關(guān)鍵詞:液壓支架

        張建偉

        摘 要:隨著煤礦開采深度的增加及周邊工作面的開采,地質(zhì)變化及礦壓顯現(xiàn)越發(fā)顯著,尤其是大采高工作面,傳統(tǒng)工作面超前支護方式為單體柱加鋼梁,支護強度低,工人體力消耗大,本文從管理方法、技術(shù)規(guī)范和具體工施工方案等方面簡要敘述了超前液壓支護使用的經(jīng)驗,對今后的回采工作有較大的指導意義。

        關(guān)鍵詞:超前支護;液壓支架;支護強度;大采高

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.024

        0 引言

        開灤錢家營礦業(yè)公司自1988年12月投產(chǎn)以來, 1999年達到設(shè)計生產(chǎn)能力,2005年產(chǎn)量達到了560萬噸,產(chǎn)量逐年提升,礦井回采已近28年,隨著采空區(qū)范圍加大及開采深度逐漸向深部延展,回采工作面受周邊采動及地質(zhì)條件變化影響越來越大,一些大采高工作面風運道超前支護困難,人力投入多,勞動強度大。超前液壓支架支護工藝,能夠安全、快速地滿足超前支護需要。為進一步做好總結(jié),更好地為礦山現(xiàn)代化采煤發(fā)展服務(wù)?,F(xiàn)以錢礦某回采工作面為例,就超前液壓支架支護管理方法、技術(shù)規(guī)范和工藝流程做簡要介紹。

        1 工作面概況

        該工作面位于井田東翼十采區(qū)7煤層,工作面同煤層傾斜上方工作面已采畢。上覆5煤層工作面已采畢。該工作面掘進揭露數(shù)十條斷層,落差0.1~5.0m,受斷層影響,煤層頂板破碎易冒落,同時工作面煤層厚度變化較大。該工作面走向長度1050米,傾斜長度190.5米。

        2 工藝簡介

        (1)傳統(tǒng)工藝介紹。在傳統(tǒng)工藝中,采用人力打超前的方式,錨桿巷道要求超前60米加強支護,用單體柱鋼梁托板,托板沿走向分兩趟布置。隨著工作面回采的進行,進入采空區(qū)的托板還要進行回撤,打超前和掏毛窩的過程,工人需要搬運大量單體柱、板梁,勞動強度大,而且人力投入多,由于由于單體柱注液無法精確掌握,造成頂板支護強度不足。

        (2)新工藝介紹。超前支護液壓支架是根據(jù)綜采工作面風、運道隨回采推進,將巷道永久支護替換為臨時超前支護的具體條件而設(shè)計的一種支架,在新型工藝中,采用超前液壓支架進行支護,該超前支架為兩架成一組使用,兩架之間頂梁間由防倒千斤頂連接,前架頂梁后部與后架頂梁前部通過伸縮梁相連。前架的底座后部與后架的底座前部通過連接頭、移架千斤頂相連,前后架互為依托,達到移架的目的。結(jié)構(gòu)如圖所示:

        (3)工藝對比分析。1)傳統(tǒng)工藝施工,受采動影響,煤壁20米范圍內(nèi)壓力大,使用傳統(tǒng)單體柱鋼梁支撐壓力小,頂板支護強度不足。采高變化需要更換合適的單體柱型號,大大增加了工人的勞動強度,而且人力投入大,安全系數(shù)低;2)新施工工藝采用液壓支架超前支護,由于支護強度大,超前支護支架與巷道π型鋼梁或木棚配合使用更安全可靠,通過操作液壓手把可實現(xiàn)自移,大大減輕工人的勞動強度,減少了人力投入、提高回采效率。

        3 新施工工藝技術(shù)規(guī)范

        生產(chǎn)工作安全高效的進行,離不開必要的技術(shù)支持,因此首先要制定合理的技術(shù)規(guī)范(作業(yè)規(guī)程及安全技術(shù)措施),從技術(shù)上指導員工安全生產(chǎn)。

        (1)設(shè)備安裝順序和安裝方法。1)安裝前,在安裝位置提前穩(wěn)好JH-14T絞車,開關(guān)上架,電纜吊掛好,信號接好,上好繩,插好繩頭,打好齊全可靠的四壓兩戧安裝好護網(wǎng);2)運輸線路上的軌道必須提前修好,軌道要求平直,水平接口不大于5mm,左、右錯茬不大于2mm,高低錯茬不大于2mm。巷道自軌道外展600mm高度不低于3m。運輸路線上所有影響運輸?shù)脑O(shè)備、雜物提前清理運走,保證運輸?shù)陌踩珪惩ǎ?)安裝地點上方提前使用3.5米鋼梁(一梁4柱以上)打好起吊梁或用水管鎖好3~5架棚子或使用兩根以上的起吊錨桿,保證支護的整體性;4)安裝所使用的設(shè)備(剎勾、剁斧、大錘、5T以上平輪、千不拉等)提前準備好。

        (2)設(shè)備安裝順序和安裝方法。為保證施工環(huán)境安全可靠,超前液壓支架從里向外依次安裝,先安裝下幫的,在安裝上幫的。第一架超前支架安裝好后,利用JH-14T絞車起吊后梁與第一架超前支架頂梁后部連接并安裝后梁千斤頂,起吊伸縮梁與第一架超前支架頂梁前部連接,第二架超前支架安裝好后,安裝第一架超前支架和第二架超前支架之間的伸縮梁和移架千斤頂,第三架超前支架的安裝方法與第二架超前支架的安裝方法一致,第三架超前支架安裝好后,起吊前梁與第三架支架頂梁前部連接并安裝前梁千斤頂。運道上幫超前支架的安裝方法與運道下幫的超前支架安裝方法一致。

        (3)施工方法。支架主要結(jié)構(gòu)件有:頂梁、底座、前連桿、后連桿、掩護梁、前梁、后梁、伸縮梁、移架千斤頂。前架的底座后部與后架的底座前部通過連接頭、移架千斤頂相連,前后架互為依托,達到移架的目的,超前液壓支架為鄰家操作,通過手把控制液壓缸伸出或收回,實現(xiàn)自移和升降。

        4 勞動組織

        (1)采用該施工方法僅僅需2人協(xié)作施工,規(guī)范現(xiàn)場人員組織配置及規(guī)范人員操作是確保安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵;(2)施工前,必須對操作人員進行技術(shù)規(guī)范(作業(yè)規(guī)程及安全技術(shù)措施)的學習,使施工的人員清楚掌握各環(huán)節(jié)的注意事項。

        5 總結(jié)

        對于壓力大、采高大而且經(jīng)常變化的工作面,傳統(tǒng)支護工藝存在諸多弊端,因此,采用新型工藝對頂板壓力大,尤其頂板長距離支護困難或受周邊采用影響較大的回采工作面,具有較好的效果,此種施工方法具有較廣的推廣價值。

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